15 Mavzu: Termik ishlov berishning asosiy texnologiyalari Ma`ruzaning rejasi

Fanning vazifasi – talabalarda mashinasozlik materiallarga termik va kimyoviy-termik ishlov berishda struktura va xossalarini shakllanish qonuniyatlari, termik va kimyoviy-termik ishlov berish texnologiyalari hamda respublikamiz ishlab chiqarish korxonalarida qo’llanilayotgan termik va kimyoviy-termik ishlov berish usullari bo’yicha jamlangan bilimlarni hosil qilishdir.

Zamonaviy termik, kimyoviy-termik ishlov berishning barcha turlari metall va qotishmalarning tuzilishi va xossasini o’zaro bog’langanlik asosiga tayanadi. Metallarning tuzilishi va xossasini o’zaro bog’liqliklik qonuniyati XIX asrning boshlarida rus olimi, metallurgi P.P. Anosov (1797-1851) tomonidan ochilgan.

Insoniyat termik va kimyoviy-termik ishlov berishni qadimdan ishlatib kelgan. Arxeologik topilmalarni tahlili, qadimdan insonlar termik va kimyoviy-termik ishlov berishlarnining dastlabki operatsiyalaridan foydalanganliklarini ko’rsatdi. Tosh asridan bronza asriga o’tish davrida birinchi metall buyumlar paydo bo’la boshladi. Bu buyumlar boshlanishida oltin va misdan keyin mis rudalaridan eritilib olingan bo’lsa, undan so’ng toshdan yasalgan bolg’a bolg’alash yo’li bilan olin-gan. Qadimgi insonlar metallarning puxtalanishi tufayli mayin kesuvchi va o’tkir yuzaga ega bo’lgan buyumlarni tayyorlashga qiynalganlar. Metall va qotishma-larning plastikligini oshirish uchun temirchi misdan sovuq holda bolg’alab olingan buyumni qizdirishni amalga oshirgan. Xuddi shunday, qayta kristallanuvchi yum-shatish haqidagi dastlabki ishonchli ma’lumot, bizning eramizga qadar V ming yillikning oxiriga to’g’ri keladi.

Toblash yumshatishga qaraganda ancha keyinroq paydo bo’lgan. Temirni metallurgiya usulida ishlab chiqarish bizning eramizga qadar II ming yillikning oxirida boshlangan. Bunda temirni temir rudasidan nam holda puflash orqali olingan. Bunday temirdan tayyorlangan ishva ov qurollarida uglerod miqdorini kamligi tufayli, toblash yordamida puxtalash mumkin bo’lmagan. Dastlabki temirni qo’llanilishi davrda, uni toblash bir vaqtning o’zida tsementatsiyalash jarayoni bilan birga qo’shib, olib borilgan. Temirdan tayyorlangan zagotovka issiq holda bolg’alash uchun pista ko’mirli gornda qizdirilib, uglerodlangandan so’ng, uni suvda sovutish orqali temirchi mehnat qurollarini sifati oshganligini payqagan.

Temirni nam holda puflash usuli yordamida ishlab chiqarish, keyingi tsemen-tatsiyalash va toblashning kashf etilishi kishilik jamiyatining tarixining buyuk yutuqlaridan biri hisoblanadi.

Keyinchalik insoniyat tomonidan turli turdagi quyidagi texnologik operatsiya-larni qo’llanila boshlandi: suv yordamida toblash, havo oqimi yordamida toblash, qirquvchi qismni mahalliy toblash, past, o’rtacha va yuqori temperaturali bo’sha-tish, tsementatsiyalash, qizdirishda po’latni uglerodsizlantirishdan himoya qilish, qayta kristallanuvchi yumshatish va boshqalar.

Qadimda termik va kimyoviy-termik ishlash texnologik operatsiya sifatida ishlatilgan bo’lsa, uning fan sifatida rivojlanishiga XIX asrning o’rtalarida asos solingan. Bu vaqtgacha insonni termik ishlash haqida bilishi, ko’p asrlardagi mahorat va tajribalarga asoslangan.

XIX asrda texnikaning taraqqiyoti termik va kimyoviy-termik ishlov berish-ni sa’natdan fanga o’zgartirishni talab qildi.

1866 yilda Rossiyadagi Peterburgda joylashgan Obuxov po’lat quyish zavodini bolg’alash tsexiga texnik lavozimiga Dmitriy Konstantinovich Chernov (1839-1921) taklif etildi. 1868 yilda D.K. Chernov rus texnik jamiyatida «Po’lat va po’latdan tayyorlangan qurollar nomli Lavrov va Kalakutskiylarni maqolasiga tanqidiy sharx va shu predmet bo’yicha D.K.Chernovning shaxsiy tadqiqotlari» nomli dunyoga mashhur kilgan ma’ruzasini qildi. Bu ma’ruzada u, po’latdan yasalgan pokovkalardagi nuqsonlarni aniqlashga bag’ishlangan natijalarni ham e’lon qildi. Chernov o’zining tadqiqotlari natijasida, po’lat qanchalik mustahkam bo’lsa, uni strukturasi shuncha mayin, kichik bo’lishi kerakligi haqidagi xulosaga kelgan. Shundan so’ng, u «po’latning mayin, kichik strukturaga ega bo’lish saba-bini topishga xarakat qildi». Uning po’latning bolg’alashdan so’ng turli temperatu-ralarda qiyosiy tadqiqotlari, «po’lat strukturasini o’zgarishini temperatura ta’siri natijasida ekanligini » ko’rsatdi. Bu bilan Chernov ma’lum miqdordagi uglerodga ega bo’lgan po’lat markasi uchun strukturasini o’zgartiruvchi temperaturalarni topdi. D.K.Chernov po’latlardagi ichki strukturasini o’zgartiruvchi ikkita, ya’ni temperatura va kritik temperaturalar borligi kerakligi haqidagi genial fikrni aytdi. Chernov bu temperaturalarni aniqlab, ularni a va b nuqtalar bilan belgiladi. «Po’lat qanchalik qattiq bo’lmasin, u a nuqtadan past temperaturagacha qizdirilsa va uni qanchali tez sovutmasak ham, toblashni qabul qilmaydi». Kichik donali sinishni olish uchun po’latni b nuqtadan birmuncha yuqori temperaturagacha qizdirish maqsadga muvofiqligi aniqlandi.

Shunday qilib, 1868 yilda D.K. Chernov po’latdagi ichki struktura o’zgarish-larini ochdi va uni bolg’alashning issiqlik tartibi va termik ishlash texnologiyasi bilan bog’ladi. Bu bilan ulug’ rus metallurgi termik ishlov berishning ilmiy asosini yaratdi.

D.K.Chernovning qilgan ma’ruzasi chet tillarga o’girilib, u metallshunoslik va termik ishlash bo’yicha jaxonda tan olindi.

D.K. Chernovning mashhur davomchisi fransuz muxandisi Floris Osmond (1849-1912) 1886 yilda birinchi bo’lib, Le-Shatele termoparasini termik tahlilda po’latni kritik nuqtalarini topishga qo’lladi. D.K. Chernovni xulosalarini tasdiqlov-chi va rivojlantiruvchi Osmondning ishlari metallardagi struktura o’zgarishlari bilan bog’liq muammolar bilan shug’ullanuvchi juda ko’p metallurg va kimyogar-larni o’ziga jalb qildi va bu sohada keng ko’lamda eksperimental tadqiqotlar olib borilishiga qo’shimcha turtki bo’ldi.

Metallshunoslik tarixida XIX asrning oxiri XX asrning boshida geterogen muvozanat metall tizimlari uchun termodinamikani o’rganish bo’yicha keng ko’lamda izlanishlar olib borildi. Turli mamlakatlarda holat diagrammasini qurish bo’yicha tizimli ishlar qilina boshladi. Bu diagrammalar qotishmalarda qanday faza o’zgarishlari bo’lishi mumkinligini ko’rsatdi, o’z navbatida termik ishlov berishning muhim turlarini tahlil qilish uchun dastlabki ma’lumotlarni berdi.

Rangli metall va uning qotishmalarini termik ishlov berish sohasida birinchi yirik tadqiqotlar XX asrning boshida amalga oshirildi. 1900 yil A.A. Baykov (1870-1946) faqat po’latni emas, balki misning surma bilan hosil qilgan qotish-masini toblash ham mumkinligini ko’rsatdi.

1906 yil nemis muxandisi A.Vilm (1869-1937) duralyuminiy uchun qotishmalarni puxtalashning asosiy usullaridan biri hisoblangan, toblashdan keyingi eskirtirishni ochdi. 1919 yil amerkalik metallshunos P.Merika (1889-1957) duralyuminiyni eskirtirishni o’ta to’yingan qattiq eritmada dispers ajraluvchilar hosil bo’lishi bilan bog’lab, uni tabiatini kashf etdi. Bu termik ishlov berish nazariyasining eng buyuk yutug’i hisoblanadi.

O’tgan asrning 20-yillarining boshlarida termik ishlov berish nazariyasini rivojlantirishda turli xil fizik tadqiqot usullariga, avvalam bor hamma rentgen tahlillari yordamida qattiq holatda struktura o’zgarishlari tabiati, mexanizmi va kinetikasini alohida o’rganishga alohida e’tibor qaratildi. XIX asrning 50-yillarida elektron mikroskopni kashf etilishi termik ishlov berishda metall va qotishmalarning substrukturasini tahlil qilishga imkon yaratib, uni yanada rivojlanishiga asos bo’ldi.

Hozirgi zamonaviy rivojlanish bosqichda termik ishlov berish nazariyasi uchun keng ko’lamda metallarni kristall panjaralardagi nuqsonlar haqidagi bilimlar qo’llanila boshlandi. Termik va kimyoviy-termik ishlov berish nazariyasi bilan bir qatorda, ularning texnologiyalari taraqqiy etib bormoqda.